《循环程序设计》课件

第5章循环控制程序设计1.目的、要求掌握实现循环的3种方法及其比较。掌握循环的嵌套。掌握break和continue语句的使用。2.重点、难点循环结构的灵活应用。1可整理ppt第5章循环控制程序设计1可整理ppt循环型程序设计

循环结构在程序设计中十分重要。所谓循环结构就是当给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。循环结构是结构化程序三种基本结构之一，可用于实现循环的C语句有：

goto语句+if语句

while语句

do—while语句

for语句2可整理ppt循环型程序设计循环结构在程序设计中十分重要。所谓问题提出打印整数1-10打印整数1-100打印整数1-n方法一：方法二：printf(“%d”,1);printf(“%d”,2);……printf(“%d”,10);printf(“%d%d%d…%d”,1,2,3,…10);printf(“%d”,i);i++;printf(“%d”,i);i++;……printf(“%d”,i);i++;i=1;程序段

inti=1;while(i<=10){printf("%d",i);i++;}循环不变式3可整理ppt问题提出打印整数1-10打印整数1-100打印整数1-n方法goto语句及其构成的循环goto语句为无条件转向语句，一般形式为：

goto语句标号；语句标号的命名规则与变量名相同。

goto语句程序的可读性差、无规律，不符合结构化程序设计原则，因而只有在万不得已时才使用。[例]：if—goto循环main(){inti,sum=0;i=1;loop:if(i<=100) {sum=sum+i; i++; gotoloop;}printf("%d",sum);}4可整理pptgoto语句及其构成的循环goto语句为无条件转向语句，一while结构的应用while语句用于实现“当型”循环结构，一般形式为：

while（条件表达式）循环体当表达式为非0时，执行while的内嵌语句。特点：先判断表达式，后执行语句。

5可整理pptwhile结构的应用while语句用于实现“当型”循环结构，注意：循环体可以是用花括号括起的复合语句； 循环体中应有使循环趋于结束的语句，否则将进入死循环。用计数法设置循环条件时，应特别注意“边界值”的选取。6可整理ppt注意：6可整理pptwhile语句的意义为：计算表达式的值，若表达式的值为真(非0)时，则执行循环体语句；不断反复，直到表达式的值为假(0)，则不执行循环体语句，而直接转向循环体外的第一条语句。注意，whlie语句后没有分号(;)。

为了保证循环体可以结束，通常采用每循环一次向某种方向改变表达式的值，使得表达式的值最终可以为假。还有一种方法是在某种条件下，强行从循环体中跳出(如使用break语句)。

若表达式的值永远为真，则循环体被不断地执行，也就是说，永远不能从循环中退出，我们通常称这种循环为“死循环”。在绝大多数情况下，都不允许死循环。PA假真A当P为真7可整理pptwhile语句的意义为：计算表达式的值，若表达计算表达式的值，为非0（逻辑真）时，重复执行内嵌语句，每执行一次，就判断一次表达式的值，直到表达式的值为0时结束循环，转去执行while后面的语句。

当表达式为真语句N-S结构图NY流程图表达式非0?语句循环控制条件循环体循环不变式改变循环条件8可整理ppt计算表达式的值，为非0（逻辑真）时，重复执行内嵌语句，每执行【例5.2】编写程序，求100个自然数的和即：SUM=1+2+3+…+100

sum=0sum+1sumsum+2sumsum+3sumsum+100sum循环不变式sum=sum+?main(){inti,sum;i=1;sum=0;while(i<=100)

{sum=sum+i;i++;

}printf("sum=%d\n",sum);}……

i=1，sum=0

当i<=100sum=sum+ii++输出sumi:循环控制变量sum:累加器9可整理ppt【例5.2】编写程序，求100个自然数的和sum=0sum+为了保证循环正常运行，应该特别注意：循环控制条件的描述控制条件的初始状态（初始值）循环体内部对控制条件的影响10可整理ppt为了保证循环正常运行，应该特别注意：10可整理ppt用于实现“直到型”循环结构，一般形式为：

do

循环体

while（条件表达式）;

先执行语句，再判断表达式的值，直到表达式的值为0时结束循环。特点：先执行语句，后判断表达式。

do……while结构的应用PA假真A直到P为真

11可整理ppt用于实现“直到型”循环结构，一般形式为：do……while

循环体当表达式为真N-S结构图NY循环体表达式非0？流程图main(){inti=1,sum=0;do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);printf("%d\n",sum);}用do-while语句求100个自然数的和12可整理ppt循环体N-S结构图NY循环体表达式非0区别：do-while语句先执行循环体再判断条件，循环体至少执行一次；while语句先判断条件再执行循环体，循环体有可能一次也不执行do—while循环体中一定要有能使表达式值趋于0的操作(如i++)，否则会出现死循环。

13可整理ppt区别：13可整理ppt对于do-while语句还应注意以下几点：在if语句、while语句中，表达式后面都不能加分号，而在do-while语句的表达式后面则必须加分号；do-while语句也可以组成多重循环，而且也可以和while语句相互嵌套；在do和while之间的循环体由多个语句组成时，必须用{}括起来；do-while和while语句相互替换时，要注意修改循环控制条件；14可整理ppt对于do-while语句还应注意以下几点：14可整理ppt例：求i+(i+1)+(i+2)+…+10,其中i由键盘输入，分别用两种语句编程while循环程序do-while循环程序#include<stdio.h>main(){inti,sum=0;scanf("%d",&i);while(i<=10){sum=sum+i;i++;}printf("i=%d,sum=%d\n",i,sum);}#include<stdio.h>main(){inti,sum=0;scanf("%d",&i);do{sum=sum+i;i++;}while(i<=10);printf("i=%d,sum=%d\n",i,sum);}15可整理ppt例：求i+(i+1)+(i+2)+…+10,其中i由键盘输入例：输入一些数，求和，直到输入负数为止#include<stdio.h>main(){intx,sum=0;scanf("%d",&x);while(x>=0){sum=sum+x;scanf("%d",&x);}printf("sum=%d",sum);}#include<stdio.h>main(){intx,sum=0;do{scanf("%d",&x);sum=sum+x;}while(x>=0);printf("sum=%d",sum);}输入：1，2，5，-10输入：-10，1，2，5结果：sum=8结果：sum=-2结果：sum=0结果：sum=-1016可整理ppt例：输入一些数，求和，直到输入负数为止#include<st一般形式为：

for（表达式1；表达式2；表达式3）

语句

最简单、最易理解的形式为：for（循环变量初值；循环条件；循环变量增值）语句如：for（i=1；i<=100；i++）sum=sum+i；求解表达式1表达式2语句求解表达式3for语句的下一语句for结构的语法0非017可整理ppt一般形式为：求解表达式1表达式2语句求解表达式3for语句的for语句一般格式

for(表达式1;表达式2;表达式3)

语句功能：计算表达式1的值，再判断表达式2，如果其值为非0（逻辑真），则执行内嵌语句(循环体)，并计算表达式3；之后再去判断表达式2，一直到其值为0时结束循环，执行后续语句。循环控制条件循环体循环初始条件循环变量改变18可整理pptfor语句一般格式功能：循环控制条件循环体循环初始条件循环变

for（表达式1；表达式2；表达式3）语句表达式1；while（表达式2）

{

语句表达式3；

}等价于19可整理pptfor（表达式1；表达式2；表达式3）语句表达式1；等价于N-S结构图for(表达式1;表达式2;表达式3)

语句NY流程图计算表达式1

计算表达式3表达式2为真?例如：main(){inti,sum;sum=0;

for(i=1;i<=100;i++)sum=sum+i;printf("sum=%d\n",sum);}可部分或全部省略,但“;”不可省略for语句用while实现

exp1;while(exp2){语句;exp3;}20可整理pptN-S结构图for(表达式1;表达式2;表达式3)NY流程⑴表达式1、2、3全省略，即：

for(;;)

就等同于：while(1)，会无限循环（死循环）注意：在省略某个表达式时，应在适当位置进行循环控制的必要操作，以保证循环的正确执行⑵省略表达式1和表达式3，即：

for（；表达式2；）

就等同于：while（表达式2）⑶省略表达式2，即：

for（表达式1；；表达式3）

就等同于：表达式1;while(1)｛…表达式3;｝21可整理ppt⑴表达式1、2、3全省略，即：注意：在省略某个表达式时，应3.限定转向语句

break：终止循环或多路选择结构。

continue：结束本次循环。函数调用和返回：转向被调函数和从被调函数返回。while（）

{|break；

|}while（）

{|continue；

|}22可整理ppt3.限定转向语句while（）while（后续语句…break;…YN表达式?后续语句…break;…表达式?YNbreak语句功能：利用break语句能够强迫终止本层循环，转到后续语句执行。while语句do-while语句后续语句计算表达式3计算表达式1…break;…表达式2?YNfor语句23可整理ppt后续语句…YN表达式?后续语句…表达式?YNbreak语句功后续语句…continue;

…YN表达式?后续语句…continue;…表达式?YNcontinue语句功能：中断循环体的本次执行（即跳过循环体中尚未执行的语句），立即开始执行下一次循环。while语句do-while语句后续语句计算表达式3计算表达式1…continue;…表达式2?YNfor语句24可整理ppt后续语句…YN表达式?后续语句…表达式?YNcontinue[例]：用while语句求n项和#include<stdio.h>main(){inti,sum=0;i=1;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}printf("%d\n",sum);}25可整理ppt[例]：用while语句求n项和#include<stdi[例]：用while语句将输入字符原样输出#include"stdio.h"main(){intc;while((c=getchar())!='\n')putchar(c);}26可整理ppt[例]：用while语句将输入字符原样输出#include[例]：等待按下C键#include"stdio.h"voidwait_a_char(){charch;printf("请输入正确的密码:\n");scanf("%c",&ch);while(ch!='c'){printf("密码输入不正确，请重输!");scanf("%c",&ch);}return;}main(){wait_a_char();printf("passwordok!\n");}27可整理ppt[例]：等待按下C键#include"stdio.h"2[例]：用do……while语句求n项和main(){inti,sum=0;i=1;do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);printf("%d\n",sum);}28可整理ppt[例]：用do……while语句求n项和main()28可几种循环的比较1）虽然4种循环通常可以互相代替，但不提倡用goto循环。2）对while和do—while循环，在循环体中包含应反复执行的操作语句；而对for循环，可将循环体中的操作全部放到表达式3中。因此for语句的功能更强，可完全代替while循环。3）对while和do—while循环，循环变量的初始化应在while和do—while语句之前完成，而for语句可在表达式1中完成。4）while和for是先判断后执行，do—while是先执行后判断。5）while、do—while、for可用break和continue控制。29可整理ppt几种循环的比较1）虽然4种循环通常可以互相代替，但不提倡用g循环的嵌套

对于相互嵌套的循环，应遵循以下原则：

1、内外循环不得交叉；

2、外循环的控制变量不能与任何一个内循环变量相同，但几个并列的内循环允许用相同的控制变量；

一个循环（称为“外循环”）的循环体内包含另一个循环（称为“内循环”）。内循环中还可以包含循环，形成多层循环。（循环嵌套的层数理论上无限制）,三种循环（while循环、do-while循环、for循环）可以互相嵌套。30可整理ppt循环的嵌套对于相互嵌套的循环，应遵循以下原则while(){┆

while()

{…}}

for(;;){┆

while()

{...}

┆}

for(;;){┆

for(;;)

┆

{....}

}

do{┆

do{...}while();

}while();

for(;;){┆

do

{...}

while();

}31可整理pptwhile()for(;;)for(;;)f#include<stdio.h>main(){inti,j;for(i=0;i<5;i++){for(j=0;j<=i;j++)printf(“%3d”,j);printf(“\n”);}}运行结果：

001012012301234

循环嵌套举例一32可整理ppt#include<stdio.h>运行结果：循环嵌套举例一3#include<stdio.h>main(){inti,j;for(i=1;i<=9;i++){for(j=1;j<=i;j++){printf(“%dX%d=%d”,i,j,i*j);}printf(“\n”);}}循环嵌套举例二：打印九九乘法表运行结果：1X1=12X1=22X2=43X1=33X2=63X3=94X1=44X2=84X3=124X4=16

……33可整理ppt#include<stdio.h>循环嵌套举例二：打印九九乘#include<stdio.h>main(){inti,j;intsum1,sum2=0;for(i=1;i<=5;i++){sum1=1;for(j=1;j<=i;j++)sum1=sum1*j;sum2=sum2+sum1;}printf(“1!+2!+3!+4!+5!=%d\n”,sum2);}循环嵌套举例三：计算1！+2！+3！+4！+5！sum1=1;for(j=1;j<=5;j++)sum1=sum1*j;求5！34可整理ppt#include<stdio.h>循环嵌套举例三：计算1！+#include<stdio.h>main(){intn;for(n=100;n<=200;n++){if(n%3==0) continue;printf("%d",n);}}[例]：求100~200间不能被3整除的数35可整理ppt#include<stdio.h>[例]：求100~200间#include<stdio.h>main(){inta,sum=0;printf("输入一批数:\n");scanf("%d",&a);for(;;){if(a<0)break;sum=sum+a;scanf("%d",&a);}printf("此次输入的正数之和是%d\n",sum);}[例]：统计输入正数的和的程序36可整理ppt#include<stdio.h>[例]：统计输入正数的和的#include<stdio.h>main(){inti=0;for(;;){i++;if(i==3){printf(“next,”);continue;}printf(“%d”,i);if(i==5){printf(“break,”);break;}}printf(“End!\n”);}例：一个特殊形式的循环程序运行结果：12next,45break,End!37可整理ppt#include<stdio.h>例：一个特殊形式的循环程序程序举例例1-1求1+2+3+…+n算法：i=1tons=s+tt++i++i=1tons=s+ii++for(i=1;i<=n;i++)s=s+i;

38可整理ppt程序举例例1-1求1+2+3+…+n算法：i程序举例例1-2求1+1/2+1/3+…+1/n算法：i=1tons=s+tt++i++i=1tons=s+tt=1.0/ii++s=0;for(i=1;i<=n;i++)s=s+1.0/i;

39可整理ppt程序举例例1-2求1+1/2+1/3+…+1程序举例例1-3求1-1/2+1/3-1/4…1/n算法：i=1tons=s+tt=1.0/ii++i=1tons=s+tt=1.0/i*flagflag=(-1)*flagi++s=0;flag=1;for(i=1;i<=n;i++){s=s+1.0/i*flag;flag=-flag;}

40可整理ppt程序举例例1-3求1-1/2+1/3-1/4算法：i=1tons=s+tt=1.0/ii++i=1tons=s+tt=1.0/i*flagflag=(-1)*flagi++s=0;t=1;tt=1;flag=1;for(i=1;i<=n;i++){s=s+1.0/tt*flag;flag=-flag;tt=2*i+1;}

例1-4求1-1/3+1/5-1/7…1/ni=1tons=s+tt=1.0/tt*flagflag=(-1)*flagtt=2*i+1i++i=1tons=s+tt=1.0/(2*i-1)*flagflag=(-1)*flagi++s=0;t=1;tt=1;flag=1;for(i=1;i<=n;i++){s=s+1.0/(2*i-1)*flag;flag=-flag;}

41可整理ppt算法：i=1tons=0;t=1;tt=1;flag=1算法：i=1tons=s+tt=i/(i+1)i++i=1tons=s+tt=i/(i+1)*flagflag=(-1)*flagi++s=0;flag=1;for(i=1;i<=n;i++){s=s+1.0*i/(i+1)*flag;flag=-flag;i++;}

例1-5求s=1/2-2/3+3/4-4/5+……(-1)n-1n/(n+1)42可整理ppt算法：i=1tons=0;flag=1;例1-54#include<math.h>#include<stdio.h>main(){intflag=1;floats,t,tt,pi;s=0;t=1.0;tt=1.0;while((fabs(t))>=1E-6){s=s+t;tt=tt+2;flag=-flag;t=1.0/tt*flag;}pi=s*4;printf("pi=%10.7f\n",pi);}例2-1求1-1/3+1/5-1/7…,直到最后一项的绝对值<10-6算法：while|t|>=1E-6s=s+tt=1.0/tt*flagflag=(-1)*flagtt=tt+243可整理ppt#include<math.h>例2-1求1-1/3+1例3-1求n!算法：i=1tons=s*tt++i++i=1tont=t*ii++t=1;for(i=1;i<=n;i++)t=t*i;

44可整理ppt例3-1求n!算法：i=1tont=1;44可整理p例3-2求xn算法：i=1tont=t*xi++#include<stdio.h>main(){intn=10,x,i;longintt=1;scanf("%d",&x);for(i=1;i<=n;i++)t=t*x;printf("%d的%d次方是:%d\n",x,n,t);}

45可整理ppt例3-2求xn算法：#include<stdio.h>4#include<stdio.h>main(){intx1,x2,i,t;x1=x2=1;printf("%d%d",x1,x2);for(i=1;i<=18;i++){t=x1+x2;printf("%d",t);x1=x2;x2=t;}printf("\n");}例4-1输出Fibonacci数列前20个数1，1，2，3，5，8，13，…x1x2tx1x2t算法：x1=x2=1;t=x1+x2;x1=x2;x2=t;x1x2t46可整理ppt#include<stdio.h>例4-1输出Fibona例5-1求最大数abcmaxmaxmax循环不变式scanf(“%d”,&x)xmax#include<stdio.h>main(){inta,b,c,max;printf("inputa,b,c:\n");scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);max=a;if(max<b)max=b;if(max<c)max=c;printf("maxis%d",max);}47可整理ppt例5-1求最大数abcmaxmaxmax循环不变式#inc例5-2输入一个正整数n，再输入n个数，输出n个数中的最大数abcmaxmaxmax循环不变式scanf(“%d”,&x)xmax…max#include<stdio.h>main(){inti,x,n,max;printf("inputn:\n");scanf("%d",&n);if(n>0){scanf("%d",&x);max=x;for(i=1;i<n;i++){scanf("%d",&x);if(max<x)max=x;}printf("maxis%d",max);}}48可整理ppt例5-2输入一个正整数n，再输入n个数，输出n个数中的最大#include"math.h"main(){inti,m;scanf("%d",&m);for(i=2;i<m;i++)if(m%i==0)break;if(i>=m)printf("%disaprimenumber\n",m);elseprintf("%disnotaprimenumber\n",m);}例6-1判断m是否是素数算法：除了1和m，不能被其它整数整除

m%2%3%4%5…%(m-1)是素数&&!=0!=0!=0!=0!=0不是素数||==0==0==0==0==0循环结束两个出口：

1、自然结束!(i<m)即i>=m2、强制终止(m%i==0)break49可整理ppt#include"math.h"例6-1判断m是否是素#include"math.h"main(){intm,k,i,n=0;for(m=101;m<=200;m=m+2){if(n%10==0)printf("\n");k=sqrt(m);for(i=2;i<=k;i++)if(m%i==0)break;if(i>=k+1){printf("%d",m);n=n+1;}}printf("\n");}例6-2求100-200间的全部素数50可整理ppt#include"math.h"例6-2求100-200例7-1将一个正整数逆序输出123455432112345%10=512345/10=12341234%10=41234/10=123123%10=3123/10=1212%10=212/10=11%10=11/10=0结束循环不变式：x%10x=x/10循环条件：x!=0scanf(“%d”,&x)while(x!=0){digit=x%10;x=x/10;printf(“%d”,digit);}51可整理ppt例7-1将一个正整数逆序输出12345543211循环编程注意事项：写出循环不变式和循环条件，其中循环条件包括：指定循环次数、判断某项的值、输入一个特殊数作为结束。循环分类：求和、求积求最大值、最小值Fibonacci数列，数列中某项的值与前若干项有关判断素数、完数拆分一个整数输入一些字符，统计7.穷举法

52可整理ppt循环编程注意事项：循环分类：52可整理ppt#include<stdio.h>main(){intn=0;printf("输入一行字符:\n");while(getchar()!='\n')n++;printf("%d",n);}1.统计从键盘输入一行字符的个数课堂练习53可整理ppt#include<stdio.h>1.统计从键盘输入一行字符#include<stdio.h>main(){intn=100;while(n){printf(“%d”,n);n--;}}2.在屏幕上从大到小输出100以内的整数54可整理ppt#include<stdio.h>2.在屏幕上从大到小输出1程序一

#include<stdio.h>main(){inti,j=1;for(i=1;i<=5;i++){printf("%d",i);j++;}printf("\n*****\n");pri